Uma contribuição metodológica ao projeto, modelagem matemática e ao controle baseado em inteligência artificial de uma cadeira de rodas servoacionada
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9LNGLB |
Resumo: | Existem diversos dispositivos projetados pelo ser humano que apresentam elevadas características não lineares, inerentemente instáveis e variáveis no tempo. Esses dispositivos são difíceis de serem modelados e controlados. Os métodos clássicos que são usados para sistemas lineares apresentam limitações quando aplicados a sistemas com essas características. Alternativas modernas abordam o estudo, modelo e controle de tais sistemas, mas algumas são denominadas de não convencionais, mais conhecidas como baseadas em conhecimento e incluem o uso de ferramentas de inteligência artificial. Este trabalho descreve o desenvolvimento da modelagem e controle de um sistema com as características citadas, baseado em um controle não convencional, com o emprego da Lógica Fuzzy. Esta, devido ao seu baixo custo (de projeto e processamento), situa-se em um patamar que permite a um leigo (fisioterapeutas, técnicos ortopédicos, médicos bioengenheiros e outros) em relação ao controle convencional projetar e executar um projeto, desde que tenha conhecimento do seu funcionamento. O presente estudo investigou essas novas técnicas aplicadas a um caso real, de uma cadeira de rodas para desabilitados físicos tetraplégicos com a opção da inclinação. Apresentaram-se, aqui, adicionalmente, dois estudos simples, mas que foram fundamentais no controle por parte do tetraplégico, como o comando vocal baseado em Redes Neurais Artificiais e outro, que traz certa inovação para o caso do Centro de Gravidade (CG) de uma cadeira de rodas calculado em tempo real e que o diferencia das técnicas usuais empregadas na estabilização de dispositivos como este. |
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Ricardo Poley Martins FerreiraEduardo Jose Lima IIRicardo Luiz U de Freitas PintoGuilherme de Souza PapiniRonan Drummond de Figueiredo RossiEnguer Beraldo GarciaCarlos Antonio Renno2019-08-14T02:09:46Z2019-08-14T02:09:46Z2014-02-21http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9LNGLBExistem diversos dispositivos projetados pelo ser humano que apresentam elevadas características não lineares, inerentemente instáveis e variáveis no tempo. Esses dispositivos são difíceis de serem modelados e controlados. Os métodos clássicos que são usados para sistemas lineares apresentam limitações quando aplicados a sistemas com essas características. Alternativas modernas abordam o estudo, modelo e controle de tais sistemas, mas algumas são denominadas de não convencionais, mais conhecidas como baseadas em conhecimento e incluem o uso de ferramentas de inteligência artificial. Este trabalho descreve o desenvolvimento da modelagem e controle de um sistema com as características citadas, baseado em um controle não convencional, com o emprego da Lógica Fuzzy. Esta, devido ao seu baixo custo (de projeto e processamento), situa-se em um patamar que permite a um leigo (fisioterapeutas, técnicos ortopédicos, médicos bioengenheiros e outros) em relação ao controle convencional projetar e executar um projeto, desde que tenha conhecimento do seu funcionamento. O presente estudo investigou essas novas técnicas aplicadas a um caso real, de uma cadeira de rodas para desabilitados físicos tetraplégicos com a opção da inclinação. Apresentaram-se, aqui, adicionalmente, dois estudos simples, mas que foram fundamentais no controle por parte do tetraplégico, como o comando vocal baseado em Redes Neurais Artificiais e outro, que traz certa inovação para o caso do Centro de Gravidade (CG) de uma cadeira de rodas calculado em tempo real e que o diferencia das técnicas usuais empregadas na estabilização de dispositivos como este.There are many devices designed by humans, which have high nonlinear characteristics that are inherently unstable and variable in time. These devices are difficult to be modeled and controlled. Classics methods that are used for linear systems have limitations when applied to systems with these characteristics. There are modern alternative approaches to studying, modeling and control such systems, but some are called unconventional, better known as knowledge-based and include the use of artificial intelligence tools. This paper describes the development of a model and control system with the aforementioned characteristics, based on a non - conventional control, with the use of fuzzy logic. Fuzzy logic and its inherently low cust (designing and processing) is situated on a level that allows a layman (physiotherapists, orthopedic technicians, doctors, bio - engineers, etc.) to design and execute a project, since it is aware of its usual way. This work investigates a new technic applied in a real case of a quadriplegics wheelchair with tilt option. We present here additionally two simple studies, but that were fundamental in control by the quadriplegic as voice control based on artificial neural networks and another that brings some innovation to the case of the Center of Gravity (CG) of a wheelchair, computed in real time and which differentiates it from the usual techniques in stabilizing devices like this.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGRobóticaEngenharia mecânicaCadeiras de rodasLógica difusaControle Neuro-FuzzyCadeira de rodasRoboticaModelo matemáticoUma contribuição metodológica ao projeto, modelagem matemática e ao controle baseado em inteligência artificial de uma cadeira de rodas servoacionadainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtsdrrenno_ver3_normalizado.pdfapplication/pdf5301555https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9LNGLB/1/tsdrrenno_ver3_normalizado.pdfb4247a97ebeec298e893ebe4222db2c8MD51TEXTtsdrrenno_ver3_normalizado.pdf.txttsdrrenno_ver3_normalizado.pdf.txtExtracted texttext/plain583010https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9LNGLB/2/tsdrrenno_ver3_normalizado.pdf.txte4995e736082d855cf408133bb0303ffMD521843/BUOS-9LNGLB2019-11-14 05:15:10.853oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-9LNGLBRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T08:15:10Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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